Modernización del módulo de control de nivel, con transmisor de nivel ultrasónico, plc s7-1200 y pantalla hmi, para el control de las variables: nivel y flujo

• Autor: Guerrero Valenzuela, Bernardo Dimas
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2019
• Institución: Universidad Ricardo Palma
• Repositorio: URP-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.urp.edu.pe:20.500.14138/2293
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.14138/2293
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Control PID; PLC S7-1200; Touch Screen HMI; Software Step 7; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.00

El presente trabajo de investigación, describe la implementación y configuración del módulo didáctico de control de nivel del Laboratorio de Control de la Universidad Ricardo Palma, para el control, medición y monitoreo de las variables nivel y flujo, a partir de los nuevos equipos adquiridos, como el transmisor industrial de nivel ultrasónico, PLC S7 1200, pantalla HMI y módulos de entrada y salida análoga para S7 1200, aplicando para esto una estrategia de control en cascada y con ello lograr el control del nivel de agua del tanque principal; así también lograr el control y monitoreo a través de la pantalla HMI, utilizando también la nueva aplicación incorporada que es el servidor web con que cuenta el PLC. Se elaboró el esquema de conexión de los diferentes equipos y módulos a utilizar; luego se eligió los parámetros necesarios de configuración, de los equipos con protocolo HART para su correcto funcionamiento; seguido se analizó la programación en el nuevo software también adquirido con los equipos el cual es el STEP 7 BASIC V.14, donde se plasmó el esquema eléctrico, luego se procedió con el escalamiento de las señales analógicas; se realizaron varias pruebas de sintonización con los parámetros de control PID de la variable nivel y flujo, los cuales fueron ingresados en la ventana de configuración de cada uno de ellos, habilitando la activación de entrada manual para ingresar nuevos valores en reemplazo a los iniciales por defecto del programa, con el fin de obtener una respuesta más próxima al punto de consigna. La mejor respuesta del proceso se obtuvo con un procedimiento de prueba y error, comenzando con el lazo primario y continuando con el lazo secundario, y partiendo de la proporción de ganancias proporcionales de 1:4. De esta manera, los mejores valores de sintonización alcanzados son los siguientes: Controlador Primario: Ganancia Proporcional Kp=0.25, Constante Integral Ki=10.31 y Constante Derivativo Kd=0. Controlador Secundario: Ganancia Proporcional Kp=2.5, Constante Integral Ki = 0 y Constante Derivativo Kd=0.